空间结构健康监测与预警技术

提出适用于大跨度空间结构特点的健康监测及预警系统的组成内容。针对大跨度空间结构大规模、大面积空间布局、静态应力和形变为主、材料性质以钢材为主的特点,从理论、硬件、软件三方面分别介绍大跨度空间结构在复杂荷载与复杂环境作用下的灾变机理,以及建立相应的大跨度结构体系安全性评价标准。适用于大跨度空间结构的新型传感监测设备开发和故障预警集成软件系统的开发。

国家体育场大跨度屋盖结构风场实测研究

利用自主开发的基于无线传感技术的土木工程结构风场实测系统,对国家体育场大跨度屋盖上的风速风向进行了监测,获得了屋盖上的风场实测数据。得到了平均风速和风向、阵风系数、湍流度以及脉动风速功率谱等风特性参数。经过对实测数据的分析,分析结果表明大跨度屋盖上风场与自然来流特性存在较大差别,表现为非高斯特性明显﹑湍流度较大﹑脉动风速功率谱在较高频率处达到峰值﹑空间上不同点脉动特性相关度较弱;该文从实测角度上证明了大跨度屋盖结构不适用准定常假定。

某钢结构廊桥施工吊装过程监测

介绍基于无线传感的监测技术在钢结构廊桥施工吊装过程中的应用。该廊桥工程采用吊装提升方法,由于结构布置形式复杂、跨度和自重大、吊装位置高等特点,两侧结构以及吊装部分结构的受力和变形均发生明显变化,与结构正常设计使用状态相比存在很大差异。为此,利用基于无线传感技术的应力和加速度监测系统以及全自动测量机器人对整个施工提升过程中结构的应力、振动和变形进行了实时监测,保证了整个吊装部分结构在施工提升过程中的安全。

索结构索力无线测试系统及应用

根据频率法测试拉索内力的原理开发了索结构索力无线测试系统。考虑拉索的弯曲刚度和两端弹性嵌固的边界条件,提出了基于遗传算法的多频率索力计算方法。该方法对索力计算具有较强的通用性和较高的精度,且不依赖基频或某指定阶频率,方便实测应用。利用该方法并结合无线动态测试设备,开发了集成化的索结构索力无线测试系统。系统在某体育馆桅杆斜拉索张拉成型后的索力测试中得到应用,测试过程方便快捷,索力计算结果基本准确。